EnglishPlasma
Plasma is gas dat zo heet of energierijk is dat elektronen loskomen van hun atomen. Daardoor is het elektrisch geladen en reageert het op magneetvelden. Sterren bestaan eruit, en in een fusiereactor moet het heter worden dan de zon.
Verwarm je een gas genoeg, dan botsen de atomen zo hard dat er elektronen afvliegen. Wat overblijft is een mengsel van losse elektronen en positief geladen deeltjes (ionen): plasma. Het wordt vaak de vierde toestand van materie genoemd, naast vast, vloeibaar en gas. De zon, bliksem en het licht in een tl-buis zijn voorbeelden.
Omdat plasma uit geladen deeltjes bestaat, geleidt het stroom en kun je het met magneetvelden vasthouden en sturen. Dat is precies wat nodig is bij kernfusie. Om atoomkernen te laten samensmelten, moet het plasma in een fusiereactor meer dan 100 miljoen graden Celsius worden, veel heter dan de kern van de zon. Geen enkele wand kan dat verdragen, dus houden sterke magneten het plasma zwevend in een ring.
Waarom het ertoe doet
Wie fusiestroom wil maken, moet een heet plasma lang en stabiel vasthouden zonder dat de reactor beschadigt. In de Amerikaanse fusiereactor DIII-D lieten onderzoekers zien dat radiogolven stroom kunnen opwekken in het hart van het plasma, een stap naar centrales die continu draaien in plaats van in korte stoten. In dezelfde reactor bleven 3D-geprinte tegels van wolfraam heel na tientallen krachtige ontladingen, op de plek waar warmte en deeltjes uit het plasma de wand raken. Het fusiebedrijf Thea Energy werkt aan vlakke supergeleidende magneten die zo'n plasma moeten vasthouden.
Ook buiten kernfusie is plasma een onderzoeksgebied. Met supersnelle röntgenflitsen kunnen onderzoekers zien wat elektronen doen diep in heet, dicht plasma, zoals dat in sterren voorkomt.
Artikelen over Plasma
-
Schakelmodule van galliumoxide haalt als eerste in zijn soort 1 megawatt
Onderzoekers in Hongkong bouwden een module met zes chips van galliumoxide die in tests steeds opnieuw 1.000 volt en 1.000 ampère schakelde. Volgens hen is het de eerste module van dit soort halfgeleider die zo 1 megawatt haalt.
-
3D-geprinte wolfraamtegels op ware grootte doorstaan 74 plasma-ontladingen in fusiereactor DIII-D
Onderzoekers uit de VS en Japan hebben wolfraamtegels op ware grootte geprint en getest in de Amerikaanse fusiereactor DIII-D. Na 74 krachtige ontladingen waren ze volgens het team nog heel. Het uitgebreide onderzoek van de tegels volgt nu.
-
SLAC meet de kortste energierijke röntgenflitsen ooit uit een röntgenlaser
Onderzoekers van het Amerikaanse SLAC hebben aangetoond dat hun röntgenlaser energierijke flitsen van 100 tot 400 attoseconden maakt, volgens SLAC de kortste ooit bij zo'n laser. Daarmee kunnen ze elektronen in actie zien, ook diep in dichte materialen zoals heet plasma.
-
MIT gaat vlakke supermagneet voor fusiecentrale van Thea Energy op volle kracht testen
Het Amerikaanse fusiebedrijf Thea Energy laat een grote, vlakke supergeleidende magneet testen bij MIT, op het volle magnetische veld en de volle kracht van een centrale. Vlakke magneten zijn veel makkelijker te maken dan de gedraaide magneten van gewone stellarators.
-
Radiogolven wekken stroom op in het hart van een fusieplasma: stap naar een centrale die continu draait
Onderzoekers bij de Amerikaanse fusiereactor DIII-D hebben voor het eerst duidelijk laten zien dat helicongolven, een soort radiogolven, stroom kunnen opwekken in het hart van een fusieplasma. Dat is een stap naar fusiecentrales die continu draaien in plaats van in korte stoten.
-
Chip naar voorbeeld van de hersenen houdt een miljoen metingen per seconde uit een fusiereactor bij
Een Amerikaans team testte een supergeleidende chip die werkt als een netwerk van hersencellen. Hij verwerkte metingen uit een fusiereactor even snel als ze binnenkwamen. Volgend jaar gaat een tien keer grotere chip de reactor zelf in de gaten houden.
-
VS-project bouwt digitale tweeling van SPARC-fusiereactor om plasma binnen 20 minuten te voorspellen
Commonwealth Fusion Systems bouwt met vier Amerikaanse nationale laboratoria, NVIDIA en Google DeepMind een digitale tweeling van fusiereactor SPARC. Het doel: plasmagedrag in minder dan 20 minuten voorspellen, tussen twee experimenten door. Dat is nog een ambitie, geen resultaat.
-
Fusie-experiment levert voor het eerst meer energie op dan de laser erin stopte
In Californië leverde een kernfusie-experiment voor het eerst meer energie op dan de lasers op het doel richtten: 3,15 megajoule tegen 2,05. Een fusiecentrale is nog ver weg, maar de natuurkunde erachter blijkt te werken.
